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自走式智能割胶机器人

作品简介:

团队创新研发的自走式智能割胶机器人主要由智能割胶末端、割胶机器人机械臂、移动式割胶机器人底盘组成。自走式智能化割胶机器人采用“一机多树”式的作业形式,能够适应树径不同的橡胶树,通过林间无人导航使机器人到底预定区域结合目标检测算法对橡胶树进行轨迹识别并通过智能割胶末端割胶,作业效果良好,解决了“如何实现精确割胶不伤树”、“如何实现天然橡胶无人化割胶”等关键技术难题。与传统人工割胶方式对比,自走式智能化割胶机器人具有工作效率高,割深稳定不伤树等优点,能够摆脱割胶作业对人工的依赖,有效解决天然橡胶割胶智能化水平低产业难题。

主要创新点:

团队针对橡胶树树干非规则性特点,创新研发天然橡胶精准施压割胶技术及装置,可实现机器人力位混合控制,割胶力控精准,效率高;针对现有割胶轨迹识别算法识别不精确等问题,创新研发了一种天然橡胶轨迹高精度识别技术及装置,实现了对割胶轨迹识别,割胶不伤树;针对胶园环境恶劣,人工作业劳动强度大的问题,创新研发胶林快速地图构建技术及装置,实现对无人自主割胶作业。

技术关键和主要技术指标:

(1)割胶机器人施压割胶技术及装置:通过构建割胶机器人力位混合控制模型,有效解决因获取信息误差大导致割胶发生偏移的状况,从而保证精准稳定的完成割胶工作。 (2)基于深度学习割胶轨迹识别技术及装置:利用利用改进后的深度学习算法对割胶轨迹图像进行识别,使割胶轨迹识别能力大幅度提升,从而实现割胶机器人精确轨迹识别,有效保障了割胶机器人割胶不伤树。 (3)胶林快速地图构建技术及装置:基于ROS开发平台与WIFI模块完成的割胶机器人系统设计,团队成员开发割胶机器人林间高效导航算法,可实现割胶机器人的远程控制,使胶工从艰苦的割胶工作中解放出来,胶农无需进入胶园便可完成割胶作业。

推广应用价值:

自走式智能割胶机器人是对传统的人工割胶方式的革新,使割胶作业摆脱了对专业技术胶工的依赖,能够从根本上解决当前我国天然橡胶产业用工荒的难题。智能割胶机的推广,可加速现代化胶园的建设进程,提高全国天然橡胶产业机械化、智能化生产水平,有着显著的社会效益,同时对于助力推动我国热带农业区天然橡胶自动化割胶技术的进一步推广应用具有重要意义。

作品视频:


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